JP6343616B2 - 照明装置及び表示装置 - Google Patents
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Description
本発明は、光源部が発した光を導光板の一面から出射させる照明装置及び表示装置に関する。
液晶表示装置は、液晶表示パネルと、液晶表示パネルの背面側から液晶表示パネルを照明するバックライトユニットとを備える。
以下では、液晶表示パネルが縦姿勢で配されている場合について説明する。
従来、エッジライト方式のバックライトユニットが提案されている(特許文献1参照)。エッジライト方式のバックライトユニットは、液晶表示パネルの背面側に、光学シート群を介して矩形状の導光板を配置し、導光板の下端面に対向して、光源部を配置してなる。光源部は、左右方向に離隔配置された複数個のLEDがLED基板の一面に実装されてなる。
以下では、液晶表示パネルが縦姿勢で配されている場合について説明する。
従来、エッジライト方式のバックライトユニットが提案されている(特許文献1参照)。エッジライト方式のバックライトユニットは、液晶表示パネルの背面側に、光学シート群を介して矩形状の導光板を配置し、導光板の下端面に対向して、光源部を配置してなる。光源部は、左右方向に離隔配置された複数個のLEDがLED基板の一面に実装されてなる。
光源部が発した光は、導光板の下端面を透過して導光板の内部に入射する。導光板の内部に入射した光は、導光板の正面から出射する。導光板の正面から出射した光は、光学シート群による拡散及び集光等を経て、液晶表示パネルの内部に入射する。
バックライトユニットが液晶表示パネルを均一に照明すれば、液晶表示パネルの表示領域は均一に明るくなる。
バックライトユニットが液晶表示パネルを均一に照明すれば、液晶表示パネルの表示領域は均一に明るくなる。
しかしながら、各LEDと導光板との離隔距離にバラツキがあると、各LEDから導光板への入光量が不均一になる。何故ならば、導光板から遠いLEDが発した光は、導光板に近いLEDが発した光よりも導光板に入射し難いからである。このため、導光板の正面から光が不均一に出射し易くなる。この結果、バックライトユニットによる照明が不均一になり、延いては、液晶表示パネルの明るさが不均一になる。従って、液晶表示パネルの表示品位が低下する。
そこで、特許文献1に記載の表示装置(文中「液晶モジュール」)は、導光板の下部を部分的にLED基板に接触させることによって、各LEDと導光板との離隔距離を一定にしてある。このような表示装置は、導光板の位置ズレに起因する各LEDと導光板との離隔距離のバラツキを抑制することができる。
ところで、導光板は、光源部の発光時の発熱によって熱膨張を起こす。このとき、導光板の周縁部における光源部の高温部に近い部分は、光源部の低温部に近い部分よりも熱膨張を起こし易い。従って、LEDと導光板の周縁部における光源部の高温部に近い部分との離隔距離は、LEDと導光板の周縁部における光源部の低温部に近い部分との離隔距離よりも短くなる。この結果、各LEDと導光板との離隔距離にバラツキが生じる。
特許文献1には、導光板の熱膨張に起因する各LEDと導光板との離隔距離のバラツキを抑制するための技術事項は記載されていない。
特許文献1には、導光板の熱膨張に起因する各LEDと導光板との離隔距離のバラツキを抑制するための技術事項は記載されていない。
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、均一に照明することができる照明装置及び表示装置を提供することにある。
本発明に係る照明装置は、内部に入射した光を一面から出射させる導光板と、該導光板の周面に対向配置されている光源部とを備える照明装置において、前記光源部の非発光時には、前記光源部と前記周面との離隔距離は、前記光源部の前記導光板の周縁方向の中央部と前記周面における前記中央部に対応する部分との離隔距離が最長であることを特徴とする。
本発明に係る照明装置は、前記光源部の非発光時には、前記導光板の周縁部における前記中央部に対応する部分は凹状であることを特徴とする。
本発明に係る照明装置は、前記光源部の非発光時には、前記光源部の前記周縁方向の中央部と前記周面における前記中央部に対応する部分との離隔距離は、前記周縁方向の中心部分に係る離隔距離が最長であり、該中心部分から前記周縁方向の両側に向けて連続的に又は段階的に短くなるようにしてあることを特徴とする。
本発明に係る表示装置は、本発明に係る照明装置と、該照明装置によって背面側から照明される表示パネルとを備えることを特徴とする。
本発明にあっては、光源部の非発光時、即ち導光板の非熱膨張時には、光源部と導光板の周面との離隔距離は不均一である。更に詳細には、光源部の中央部と、導光板の周面における光源部の中央部に対応する部分との離隔距離は最長である。
ここで、本明細書では、光源部の中央部/両端部とは、光源部における導光板の周縁方向(以下、単に周縁方向という)の中央部/両端部を意味する。
ここで、本明細書では、光源部の中央部/両端部とは、光源部における導光板の周縁方向(以下、単に周縁方向という)の中央部/両端部を意味する。
光源部の発光時の発熱により、導光板は熱膨張を起こす。すると、導光板の周面は、導光板の非熱膨張時よりも、光源部に接近する。
光源部の発熱に起因する光源部の温度は、光源部の両端部夫々よりも、光源部の中央部の方が高い。このため、導光板の周面における光源部の中央部に対応する部分は熱膨張を起こし易い。故に、導光板の周面における光源部の中央部に対応する部分が熱膨張によって光源部に接近する接近量は最大である。
光源部の発熱に起因する光源部の温度は、光源部の両端部夫々よりも、光源部の中央部の方が高い。このため、導光板の周面における光源部の中央部に対応する部分は熱膨張を起こし易い。故に、導光板の周面における光源部の中央部に対応する部分が熱膨張によって光源部に接近する接近量は最大である。
換言すれば、導光板は、導光板の非熱膨張時(即ち照明装置の未使用時)に光源部から最も離隔している部分が、導光板の熱膨張時(即ち照明装置の使用時)に光源部に最も大きく接近する。故に、照明装置の使用時に、光源部と導光板の周面との離隔距離が均一になる。従って、光源部から導光板の内部への入光量が周縁方向に均一になる。この結果、照明装置による照明が周縁方向に均一になる。
つまり、照明装置の使用時における導光板の内部への入光量を周縁方向に均一にするために、照明装置の未使用時における光源部と導光板との離隔距離が敢えて周縁方向に不均一にされている。
つまり、照明装置の使用時における導光板の内部への入光量を周縁方向に均一にするために、照明装置の未使用時における光源部と導光板との離隔距離が敢えて周縁方向に不均一にされている。
本発明にあっては、光源部の非発光時、即ち導光板の非熱膨張時には、導光板の周面における光源部の中央部に対応する部分は凹状である。故に、光源部と導光板との離隔距離が周縁方向に不均一になる。
つまり、導光板の非熱膨張時における導光板の形状を従来のものと異ならせることによって、導光板の内部への入光量を周縁方向に均一にすることができる。
導光板の周縁部の形状を従来のものと異ならせることは、例えば光源部の形状を従来のものと異ならせることによりも簡易である。換言すれば、照明装置は、簡易な構成で、導光板の内部への入光量を周縁方向に均一にすることができる。
つまり、導光板の非熱膨張時における導光板の形状を従来のものと異ならせることによって、導光板の内部への入光量を周縁方向に均一にすることができる。
導光板の周縁部の形状を従来のものと異ならせることは、例えば光源部の形状を従来のものと異ならせることによりも簡易である。換言すれば、照明装置は、簡易な構成で、導光板の内部への入光量を周縁方向に均一にすることができる。
本発明にあっては、光源部の中央部と導光板の周面における光源部の中央部に対応する部分との離隔距離は、周縁方向の中心部分に係る離隔距離が最長であり、周縁方向の中心部分から周縁方向の両側に向けて連続的に又は段階的に短くなるようにしてある。このような導光板は、光源部の発熱量が周縁方向に対称である場合に特に好適である。
本発明の照明装置及び表示装置による場合、光源部の非発光時、即ち導光板の非熱膨張時における光源部と導光板との離隔距離を周縁方向に不均一にすることによって、導光板の内部への入光量を周縁方向に均一にすることができる。このため、照明装置による照明を周縁方向に均一にすることができる。延いては、表示パネルの表示領域の明るさを周縁方向に均一にすることができる。故に、表示パネルの表示品位を向上させることができる。
以下、本発明を、その実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。以下の説明では、図において矢符で示す上下、前後、及び左右を使用する。
実施の形態 1.
図1及び図2は、本発明の実施の形態1に係る表示装置1の構成を模式的に示す縦断面図である。図1及び図2には、後述する導光板22の下辺部近傍が示されている。且つ、図1には導光板22の左端部又は右端部が示されており、図2には導光板22の左右方向中央部が示されている。
図3は、本発明の実施の形態1に係る照明装置としてのバックライトユニット12が備える導光板22及び光源部24の位置関係を模式的に示す正面図である。
図1及び図2は、本発明の実施の形態1に係る表示装置1の構成を模式的に示す縦断面図である。図1及び図2には、後述する導光板22の下辺部近傍が示されている。且つ、図1には導光板22の左端部又は右端部が示されており、図2には導光板22の左右方向中央部が示されている。
図3は、本発明の実施の形態1に係る照明装置としてのバックライトユニット12が備える導光板22及び光源部24の位置関係を模式的に示す正面図である。
本実施の形態の表示装置1は、例えばテレビジョン受信機、電子看板、又は、パーソナルコンピュータ用のモニタ等として構成されている。
まず、表示装置1の構成について説明する。
表示装置1は、表示パネル11、バックライトユニット(照明装置)12、バックライトシャーシ13、及びヒートシンク14、並びに、これらを表示パネル11の正面11aにおける表示領域を露出させた状態で収容する図示しないキャビネット等を備えている。
まず、表示装置1の構成について説明する。
表示装置1は、表示パネル11、バックライトユニット(照明装置)12、バックライトシャーシ13、及びヒートシンク14、並びに、これらを表示パネル11の正面11aにおける表示領域を露出させた状態で収容する図示しないキャビネット等を備えている。
表示パネル11は液晶表示パネルを用いてなる。表示パネル11は矩形状になしてあり、縦姿勢で配されている。表示パネル11は正面11a側のガラス基板と背面11b側のガラス基板とを有する。2枚のガラス基板の間には液晶が封止されている。表示パネル11の透光率は、表示パネル11の液晶に印加された電圧に応じて変化する。表示パネル11の面方向中央部は矩形状の表示領域であり、表示パネル11の周縁部は矩形枠状の額縁領域である。
バックライトシャーシ13は、バックライトユニット12を収容する皿状になしてある。バックライトシャーシ13は、皿の底面に相当する背面部と、皿の周面に相当する図示しない周面部とを有する。バックライトシャーシ13の背面部は、縦姿勢に配された板状をなす。
バックライトシャーシ13は、バックライトユニット12を収容する皿状になしてある。バックライトシャーシ13は、皿の底面に相当する背面部と、皿の周面に相当する図示しない周面部とを有する。バックライトシャーシ13の背面部は、縦姿勢に配された板状をなす。
バックライトユニット12は、表示パネル11とバックライトシャーシ13の背面部との間にて、バックライトシャーシ13及びキャビネット等によって支持されている。
バックライトユニット12は、光学シート群21、導光板22、反射シート23、及び光源部24を有する。
バックライトユニット12は、光学シート群21、導光板22、反射シート23、及び光源部24を有する。
光学シート群21は、各矩形状の複数枚の光学シートが積層されてなる。光学シート群21は、表示パネル11の背面11bの中央部に密着配置されている。光学シート群21の上下左右各方向の長さは、表示パネル11の表示領域の上下左右各方向の長さより長い。光学シート群21は、表示パネル11の背面11bにおける表示領域を覆っている。光学シート群21を構成している各光学シートは、光の拡散機能又は集光機能等を有する。
導光板22は矩形板状になしてある。導光板22は、例えばアクリル樹脂を用いてなる。導光板22の左右方向の長さ(以下、横長さという)は、表示パネル11の横長さよりも大きい。
後述する従来の導光板220とは異なり、導光板22の上下方向の長さ(以下、縦長さという)は一定ではない。具体的には、導光板22の縦長さは、左右方向中心部分における縦長さが最短であり、左右両端部における縦長さが最長である。導光板22の最短の縦長さは、表示パネル11の縦長さ以上の長さである。導光板22の左右方向中央部では、左右方向中心部分から左右両側に向けて、導光板22の縦長さは連続的に長くなる。
つまり、導光板22の下辺部(周縁部)における左右方向中央部は、上向きの凹状になしてある。以下では、導光板22の下辺部における凹状の部分を、凹部221という。凹部221の周縁形状は、なだらかな山状をなす。
後述する従来の導光板220とは異なり、導光板22の上下方向の長さ(以下、縦長さという)は一定ではない。具体的には、導光板22の縦長さは、左右方向中心部分における縦長さが最短であり、左右両端部における縦長さが最長である。導光板22の最短の縦長さは、表示パネル11の縦長さ以上の長さである。導光板22の左右方向中央部では、左右方向中心部分から左右両側に向けて、導光板22の縦長さは連続的に長くなる。
つまり、導光板22の下辺部(周縁部)における左右方向中央部は、上向きの凹状になしてある。以下では、導光板22の下辺部における凹状の部分を、凹部221という。凹部221の周縁形状は、なだらかな山状をなす。
なお、導光板22の左右方向中央部における縦長さは、左右方向中心部分から左右両側に向けて、段階的に長くなる構成でもよい。
また、凹部221の周縁形状は、山状に限定されず、矩形状、半長円状、又は三角形状等でもよい。
また、凹部221の周縁形状は、山状に限定されず、矩形状、半長円状、又は三角形状等でもよい。
導光板22は、導光板22の内部に入射した光を、導光板22の正面(一面)22aから出射させる(即ち面発光する)。このために、導光板22の背面22bには、図示しない複数の反射部が設けられている。反射部は、背面22bに対してシルク印刷、レーザー印刷、又は賦形等が行なわれることによって設けられる。反射部に入射した光は、正面22a側へ反射する。導光板22の内部に入射した光は、導光板22の正面22a、背面22b、又は反射部にて反射し、やがて正面22aを透過して導光板22の外部へ出射する。ただし、導光板22の内部に入射した光の一部が背面22bを透過する(即ち漏光が生じる)ことがある。
反射シート23は、縦長さ及び横長さが導光板22の縦長さ及び横長さよりも長い矩形状になしてある。反射シート23の横長さは、光源部24の横長さと同程度である。
反射シート23は、導光板22の背面に密着配置されて、導光板22の背面22bを完全に被覆している。従って、導光板22の背面22bからの漏光は、反射シート23にて反射し、再び導光板22の内部に入射する。
反射シート23は、導光板22の背面に密着配置されて、導光板22の背面22bを完全に被覆している。従って、導光板22の背面22bからの漏光は、反射シート23にて反射し、再び導光板22の内部に入射する。
導光板22の下方には、ヒートシンク14が配されている。ヒートシンク14は、バックライトシャーシ13によって支持されている。ヒートシンク14に伝導した熱は、表示装置1の外部へ排出される。
ヒートシンク14の上部には、光源部24が配されている。光源部24は、複数個のLED241,241,…とLED基板242とを備える。
LED基板242は、左右方向に長い横姿勢の矩形平板状になしてある。
ヒートシンク14の上部には、光源部24が配されている。光源部24は、複数個のLED241,241,…とLED基板242とを備える。
LED基板242は、左右方向に長い横姿勢の矩形平板状になしてある。
LED241,241,…は、LED基板242の上面にて左右方向に一列に等配実装してある。LED241,241,…と導光板22の下端面(周面)22cとは、適長離隔して対向配置されている。
以下では、光源部24における導光板22の周縁方向の中央部/両端部を、光源部24の中央部/両端部という。本実施の形態では、光源部24の中央部/両端部は、光源部24の左右方向(光源部24の長手方向)の中央部/左右両端部である。
以下では、光源部24における導光板22の周縁方向の中央部/両端部を、光源部24の中央部/両端部という。本実施の形態では、光源部24の中央部/両端部は、光源部24の左右方向(光源部24の長手方向)の中央部/左右両端部である。
光源部24の左端部より左側(又は右端部より右側)にLED241は存在しない。一方、光源部24の中央部の左右方向両側には、LED241,241,…が存在している。故に、光源部24の中央部における発熱量は、光源部24の左端部(又は右端部)における発熱量よりも多く、光源部24の中央部の温度は、光源部24の左端部(又は右端部)の温度よりも高い。換言すれば、光源部24の温度は左右方向に不均一である。また、光源部24の温度は左右対称である。
LED241,241,…が発した熱は、LED基板242を介してヒートシンク14に伝導する。また、LED241,241,…が発した熱は、輻射、対流、又は伝導により、導光板22に伝達される。
LED241,241,…が発した熱は、LED基板242を介してヒートシンク14に伝導する。また、LED241,241,…が発した熱は、輻射、対流、又は伝導により、導光板22に伝達される。
導光板22の下端面22cと光源部24との離隔距離は、導光板22の下端面22cにおける左右方向中央部(導光板22の周面における光源部24の中央部に対応する部分。即ち凹部221の内面)と光源部24の中央部との離隔距離が最長である。更に詳細には、凹部221の左右方向の中心部分に係る離隔距離が最長であり、凹部221の左右方向の中心部分から左右両側に向けて、離隔距離は連続的に短くなる。
次に、バックライトユニット12による表示パネル11の照明について説明する。
光源部24が発した光は、導光板22の下端面22cを透過して導光板22の内部に入射する。
導光板22の内部に入射した光は、導光板22の正面22aから出射する。導光板22から出射した光は、光学シート群21による拡散及び集光等を経て、表示パネル11の背面11bを透過し、表示パネル11の内部に入射する。
光源部24が発した光は、導光板22の下端面22cを透過して導光板22の内部に入射する。
導光板22の内部に入射した光は、導光板22の正面22aから出射する。導光板22から出射した光は、光学シート群21による拡散及び集光等を経て、表示パネル11の背面11bを透過し、表示パネル11の内部に入射する。
以上のように、表示パネル11は、バックライトユニット12によって背面11b側から照明される。表示パネル11の内部に入射した光は、表示パネル11を透過するか、又は、表示パネル11の通過を遮断される。この結果、表示パネル11の表示領域に映像が表示される。
次に、バックライトユニット12の作用効果を説明する。このために、まず、バックライトユニット12と従来のバックライトユニットとの構成上の差異について説明する。
図4は、従来のバックライトユニットが備える導光板220及び光源部24の位置関係を模式的に示す正面図である。
従来のバックライトユニットは、バックライトユニット12と略同様の構成である。ただし、従来のバックライトユニットは、導光板22に替えて、矩形状の導光板220を備えている。
導光板220の横長さは、導光板22の横長さに等しい。
導光板220の縦長さは一定である。導光板220の縦長さは、導光板22の上下方向の最短長さよりも長く、最長長さ以下の長さである。
図4は、従来のバックライトユニットが備える導光板220及び光源部24の位置関係を模式的に示す正面図である。
従来のバックライトユニットは、バックライトユニット12と略同様の構成である。ただし、従来のバックライトユニットは、導光板22に替えて、矩形状の導光板220を備えている。
導光板220の横長さは、導光板22の横長さに等しい。
導光板220の縦長さは一定である。導光板220の縦長さは、導光板22の上下方向の最短長さよりも長く、最長長さ以下の長さである。
ところで、導光板220を、縦長さが下方向へ0.3mm 長い導光板220に替えた場合、導光板220の面発光の輝度は10%増大する。これは、導光板220から光源部24までの距離の近/遠と、導光板220の面発光の輝度の高/低とが相関関係にあることを示している。
つまり、光源部24から導光板220までの距離が近い(又は遠い)ほど、導光板220の内部へ入射する光の量が多く(又は少なく)なり、導光板220の面発光の輝度が高く(低く)なる。
つまり、光源部24から導光板220までの距離が近い(又は遠い)ほど、導光板220の内部へ入射する光の量が多く(又は少なく)なり、導光板220の面発光の輝度が高く(低く)なる。
従来のバックライトユニットに関し、光源部24の中央部の温度は、光源部24の左端部(又は右端部)の温度よりも高い。
光源部24の発光時の発熱によって導光板220の下辺部の温度が上昇する。このとき、導光板220の下辺部における左右方向中央部の温度は、導光板220の下辺部における左右両端部夫々の温度よりも高くなる。故に、導光板220の下辺部における左右方向中央部は、導光板220の下辺部における左右両端部夫々よりも熱膨張し易い。
図4には、非熱膨張時の導光板220の形状を実線で示し、熱膨張時の導光板220の形状を二点鎖線で示している。導光板220の下辺部における左右両端部夫々の熱膨張による変形量は、導光板220の下辺部における左右方向中央部の熱膨張による変形量よりも小さいため、図4には示していない。
光源部24の発光時の発熱によって導光板220の下辺部の温度が上昇する。このとき、導光板220の下辺部における左右方向中央部の温度は、導光板220の下辺部における左右両端部夫々の温度よりも高くなる。故に、導光板220の下辺部における左右方向中央部は、導光板220の下辺部における左右両端部夫々よりも熱膨張し易い。
図4には、非熱膨張時の導光板220の形状を実線で示し、熱膨張時の導光板220の形状を二点鎖線で示している。導光板220の下辺部における左右両端部夫々の熱膨張による変形量は、導光板220の下辺部における左右方向中央部の熱膨張による変形量よりも小さいため、図4には示していない。
導光板220の非熱膨張時には、導光板220の下辺部は左右方向の直線状をなす。故に、導光板220の下端面と光源部24との離隔距離は一定である。
一方、導光板220の熱膨張時には、導光板220の下辺部は、左右方向中央部にて下向きの凸部を生じる。故に、導光板220の下端面と光源部24との離隔距離は左右方向に不均一になる。具体的には、導光板220の下端面における左右方向中央部と光源部24との離隔距離が、導光板220の下端面における左右両端部夫々と光源部24との離隔距離よりも短くなる。
従って、光源部24から導光板220の内部へ入射する光の量に関し、導光板220の左右方向中央部に係る入光量は、導光板220の左端部(又は右端部)に係る入光量よりも多い。
一方、導光板220の熱膨張時には、導光板220の下辺部は、左右方向中央部にて下向きの凸部を生じる。故に、導光板220の下端面と光源部24との離隔距離は左右方向に不均一になる。具体的には、導光板220の下端面における左右方向中央部と光源部24との離隔距離が、導光板220の下端面における左右両端部夫々と光源部24との離隔距離よりも短くなる。
従って、光源部24から導光板220の内部へ入射する光の量に関し、導光板220の左右方向中央部に係る入光量は、導光板220の左端部(又は右端部)に係る入光量よりも多い。
このため、導光板220の面発光が左右方向に不均一になる。具体的には、導光板220の左右方向中央部が明るく、左右両端部夫々が暗くなる。
導光板220の面発光に係る左右方向の不均一さが光学シート群21の拡散機能によって解消されない場合、従来のバックライトユニットによる照明は左右方向に不均一になる。従って、表示パネル11の表示領域の明るさが左右方向に不均一になる。
導光板220の面発光に係る左右方向の不均一さが光学シート群21の拡散機能によって解消されない場合、従来のバックライトユニットによる照明は左右方向に不均一になる。従って、表示パネル11の表示領域の明るさが左右方向に不均一になる。
バックライトユニット12に関しても、光源部24の中央部の温度は、光源部24の左端部(又は右端部)の温度よりも高い。故に、導光板22の下辺部における左右方向中央部は、導光板22の下辺部における左右両端部夫々よりも熱膨張し易い。
図1〜図3には、非熱膨張時/熱膨張時の導光板22の形状と光源部24から導光板22への入光とを実線/二点鎖線で示している。導光板22の下辺部における左右両端部夫々の熱膨張による変形量は、導光板22の下辺部における左右方向中央部の熱膨張による変形量よりも小さいため、図1〜図3には示していない。
図1〜図3には、非熱膨張時/熱膨張時の導光板22の形状と光源部24から導光板22への入光とを実線/二点鎖線で示している。導光板22の下辺部における左右両端部夫々の熱膨張による変形量は、導光板22の下辺部における左右方向中央部の熱膨張による変形量よりも小さいため、図1〜図3には示していない。
導光板22の非熱膨張時には、導光板22の下辺部は凹部221を有する。故に、導光板22の下端面22cと光源部24との離隔距離は不均一である。
一方、導光板22の熱膨張時には、導光板22の下辺部における左右方向中央部の膨張部分が凹部221を補完するかたちで、導光板22の下辺部は左右方向の直線状をなす。故に、導光板22の下端面22cと光源部24との離隔距離は一定になる。
従って、光源部24から導光板22の内部へ入射する光の量に関し、導光板22の左右方向中央部に係る入光量と、導光板22の左端部(又は右端部)に係る入光量とが同程度になる。換言すれば、導光板22の内部への入光量が左右方向に均一になる。
一方、導光板22の熱膨張時には、導光板22の下辺部における左右方向中央部の膨張部分が凹部221を補完するかたちで、導光板22の下辺部は左右方向の直線状をなす。故に、導光板22の下端面22cと光源部24との離隔距離は一定になる。
従って、光源部24から導光板22の内部へ入射する光の量に関し、導光板22の左右方向中央部に係る入光量と、導光板22の左端部(又は右端部)に係る入光量とが同程度になる。換言すれば、導光板22の内部への入光量が左右方向に均一になる。
このため、導光板22の面発光が左右方向に均一になる。故に、バックライトユニット12による照明は左右方向に不均一になる。従って、表示パネル11の表示領域は左右方向に均一に明るくなる。
以上のようなバックライトユニット12を備える表示装置1は、表示パネル11の表示領域が左右方向に均一に明るいため、表示領域に表示される映像の画質が向上する。
とはいえ、表示装置1が使用開始され、非熱膨張状態の導光板22が光源部24の発熱を受けて完全に膨張し終えるまでの間は、導光板22の下端面22cと光源部24との離隔距離は不均一である。また、熱膨張状態の導光板22は、表示装置1の使用終了後、自然冷却によって収縮する。従って、表示装置1は、長時間連続的に使用される用途、又は、導光板22が大幅に収縮しない程度の時間間隔で断続的に使用される用途等に適している。
とはいえ、表示装置1が使用開始され、非熱膨張状態の導光板22が光源部24の発熱を受けて完全に膨張し終えるまでの間は、導光板22の下端面22cと光源部24との離隔距離は不均一である。また、熱膨張状態の導光板22は、表示装置1の使用終了後、自然冷却によって収縮する。従って、表示装置1は、長時間連続的に使用される用途、又は、導光板22が大幅に収縮しない程度の時間間隔で断続的に使用される用途等に適している。
なお、バックライトユニット12が導光板220を備えている場合、光源部24のLED基板242に替えて、左右方向中央部が下方へ湾曲しているLED基板、又は左右方向中央部が左右両端部よりも下方に位置する階段状に設けられているLED基板等を備えていてもよい。このような構成であれば、非熱膨張時における導光板220の左右方向中央部と光源部24の中央部とが相対的に離隔し、導光板220の左右両端部と光源部24の両端部とが相対的に接近するため、熱膨張時における導光板220と光源部24との離隔距離を一定にし、延いては光源部24から導光板220の内部への入光量を左右方向に均一化することができる。
しかしながら、このようなLED基板は一般的ではない。しかも、LED基板の配置スペースが上下方向に増大してしまう。従って、本実施の形態のように、導光板22を用いる方が有利である。
しかしながら、このようなLED基板は一般的ではない。しかも、LED基板の配置スペースが上下方向に増大してしまう。従って、本実施の形態のように、導光板22を用いる方が有利である。
本実施の形態では、光源部24の温度が左右対称であるため、導光板22も左右対称形状になしてある。故に、光源部24の温度が左右非対称であれば、導光板22も左右非対称形状になしてあってもよい。
また、本実施の形態では、光源部24は、導光板22の下端面22cに対向配置されている。しかしながら、バックライトユニット12は、導光板22の下端面22cに替えて、又は導光板22の下端面22cに対向配置された光源部24と共に、導光板22の上端面に対向配置された光源部24を備えていてもよい。この場合、導光板22の上辺部に、凹部221に相当するものを設ければよい。
また、本実施の形態では、光源部24は、導光板22の下端面22cに対向配置されている。しかしながら、バックライトユニット12は、導光板22の下端面22cに替えて、又は導光板22の下端面22cに対向配置された光源部24と共に、導光板22の上端面に対向配置された光源部24を備えていてもよい。この場合、導光板22の上辺部に、凹部221に相当するものを設ければよい。
実施の形態 2.
図5は、本発明の実施の形態2に係るバックライトユニット12が備える導光板22及び光源部24の位置関係を模式的に示す正面図である。図5は、実施の形態1の図3に対応する。ただし、反射シート23の図示は省略している。
本実施の形態のバックライトユニット12は、実施の形態1のバックライトユニット12と略同様の構成である。以下では、実施の形態1との差異について説明し、その他、実施の形態1に対応する部分には同一符号を付してそれらの説明を省略する。
図5は、本発明の実施の形態2に係るバックライトユニット12が備える導光板22及び光源部24の位置関係を模式的に示す正面図である。図5は、実施の形態1の図3に対応する。ただし、反射シート23の図示は省略している。
本実施の形態のバックライトユニット12は、実施の形態1のバックライトユニット12と略同様の構成である。以下では、実施の形態1との差異について説明し、その他、実施の形態1に対応する部分には同一符号を付してそれらの説明を省略する。
一般に、表示パネル11の表示領域の左右両端部には、左右方向中央部に比べて、重要な映像が表示されることが少ない。故に、ユーザによっては、表示領域が左右方向に全面的に均一に明るいことよりも、重要な映像が表示される範囲が均一に明るいことを所望する場合がある。このようなユーザにとっては、表示領域の左右両端部は、従来通り左右方向中央部よりも比較的暗い方が好ましい。
このために、本実施の形態の導光板22は、実施の形態1の導光板22とは異なり、凹部221を有していない。
このために、本実施の形態の導光板22は、実施の形態1の導光板22とは異なり、凹部221を有していない。
導光板22の横長さを横長さWとした場合、導光板22の下辺部には、左右両端部から距離{W/9}の位置に、凸部222,222が設けてある。凸部222,222間は凹部223であり、凸部222,222よりも左側及び右側は凹部224,224である。
従って、非熱膨張時の導光板22の下端面22cと光源部24との離隔距離に関し、導光板22の下端面22cにおける左右方向中央部(即ち凹部223)と光源部24の中央部との離隔距離、及び、導光板22の下端面22cにおける左右両端部(即ち凹部224,224)と光源部24の両端部との離隔距離は、何れも最長である。
従って、非熱膨張時の導光板22の下端面22cと光源部24との離隔距離に関し、導光板22の下端面22cにおける左右方向中央部(即ち凹部223)と光源部24の中央部との離隔距離、及び、導光板22の下端面22cにおける左右両端部(即ち凹部224,224)と光源部24の両端部との離隔距離は、何れも最長である。
このような導光板22を用いた場合、導光板22の面発光は、左右両端部の狭い範囲が比較的暗く、左右方向中央部の広い範囲が比較的明るく、且つ明るさが均一になる。この結果、表示パネル11の表示領域の明るさをユーザの所望するものにすることができる。
実施の形態 3.
図6は、本発明の実施の形態3に係るバックライトユニット12が備える導光板22及び光源部24の位置関係を模式的に示す正面図である。図6は、実施の形態2の図5に対応する。
本実施の形態のバックライトユニット12は、実施の形態2のバックライトユニット12と略同様の構成である。以下では、実施の形態2との差異について説明し、その他、実施の形態2に対応する部分には同一符号を付してそれらの説明を省略する。
実施の形態2の場合、凸部222,222の配置位置は、導光板22の左右両端部から距離{W/9}の位置であるが、本実施の形態の場合、凸部222,222の配置位置は、導光板22の左右両端部から距離{W/4}の位置である。
図6は、本発明の実施の形態3に係るバックライトユニット12が備える導光板22及び光源部24の位置関係を模式的に示す正面図である。図6は、実施の形態2の図5に対応する。
本実施の形態のバックライトユニット12は、実施の形態2のバックライトユニット12と略同様の構成である。以下では、実施の形態2との差異について説明し、その他、実施の形態2に対応する部分には同一符号を付してそれらの説明を省略する。
実施の形態2の場合、凸部222,222の配置位置は、導光板22の左右両端部から距離{W/9}の位置であるが、本実施の形態の場合、凸部222,222の配置位置は、導光板22の左右両端部から距離{W/4}の位置である。
このような導光板22を用いた場合も、導光板22の面発光は、左右両端部が比較的暗く、左右方向中央部が比較的明るく、且つ明るさが均一になる。ただし、左右両端部の比較的暗い範囲は、実施の形態2の場合よりも広く、左右方向中央部が比較的明るい範囲は、実施の形態2の場合よりも狭い。
実施の形態2,3からわかるように、導光板22の形状を適切に設計することによって、導光板22の面発光を、必要な範囲において均一にすることができる。故に、バックライトユニット12は必要な範囲を均一に照明することができる。この結果、表示装置1は、表示パネル11の表示領域に表示される映像の画質を、ユーザの望む通りに向上させることができる。
実施の形態 4.
図7は、本発明の実施の形態4に係るバックライトユニット12が備える導光板22及び光源部24の位置関係を模式的に示す正面図である。図7は、実施の形態1の図3に対応する。ただし、反射シート23の図示は省略している。
本実施の形態のバックライトユニット12は、実施の形態1のバックライトユニット12と略同様の構成である。以下では、実施の形態1との差異について説明し、その他、実施の形態1に対応する部分には同一符号を付してそれらの説明を省略する。
図7は、本発明の実施の形態4に係るバックライトユニット12が備える導光板22及び光源部24の位置関係を模式的に示す正面図である。図7は、実施の形態1の図3に対応する。ただし、反射シート23の図示は省略している。
本実施の形態のバックライトユニット12は、実施の形態1のバックライトユニット12と略同様の構成である。以下では、実施の形態1との差異について説明し、その他、実施の形態1に対応する部分には同一符号を付してそれらの説明を省略する。
実施の形態1のバックライトユニット12は、導光板22の下方に光源部24が配されているエッジライト方式である。
一方、本実施の形態のバックライトユニット12は、導光板22の左右両側方に光源部25,25が配されているサイドエッジライト方式である。
このため、バックライトユニット12は、実施の形態1の光源部24及びヒートシンク14に替えて、光源部25,25及び光源部25,25夫々に係る排熱を担う図示しないヒートシンクを備えている。
また、導光板22は、実施の形態1の導光板22とは異なり、凹部221に替えて、凹部225,225を有している。
一方、本実施の形態のバックライトユニット12は、導光板22の左右両側方に光源部25,25が配されているサイドエッジライト方式である。
このため、バックライトユニット12は、実施の形態1の光源部24及びヒートシンク14に替えて、光源部25,25及び光源部25,25夫々に係る排熱を担う図示しないヒートシンクを備えている。
また、導光板22は、実施の形態1の導光板22とは異なり、凹部221に替えて、凹部225,225を有している。
各光源部25は、光源部24のLED241,241,…及びLED基板242と略同様のLED251,251,…及びLED基板252を備える。
LED基板252は、上下方向に長い縦姿勢の矩形状になしてある。LED基板252は、一面を導光板22の側端面(左側端面又は右側端面)に向けて配されている。
LED251,251,…は、LED基板252の一面にて上下方向に一列に等配実装してある。LED251,251,…と導光板22の側端面とは、適長離隔して対向配置されている。
光源部25の温度は上下方向に不均一である。また、光源部25の温度は上下対称である。
LED基板252は、上下方向に長い縦姿勢の矩形状になしてある。LED基板252は、一面を導光板22の側端面(左側端面又は右側端面)に向けて配されている。
LED251,251,…は、LED基板252の一面にて上下方向に一列に等配実装してある。LED251,251,…と導光板22の側端面とは、適長離隔して対向配置されている。
光源部25の温度は上下方向に不均一である。また、光源部25の温度は上下対称である。
非熱膨張時の導光板22の横長さは上下方向に不均一である。このために、導光板22の左辺部における上下方向中央部は、右向きの凹状になしてある。同様に、導光板22の右辺部における上下方向中央部は、左向きの凹状になしてある。凹部225,225は、導光板22の左右両辺部における凹状の部分である。
光源部25,25が発した光は、導光板22の左右両側端面を透過して導光板22の内部に入射する。
光源部25,25が発した光は、導光板22の左右両側端面を透過して導光板22の内部に入射する。
以上のようなバックライトユニット12及び表示装置1は、実施の形態1のバックライトユニット12及び表示装置1と同様の作用効果を、上下方向に奏する。
光源部25,25の発光時の発熱に起因する導光板22の熱膨張によって、導光板22の左右両辺部から凹部225,225が失われ、光源部25,25と導光板22の左右両側端面との離隔距離が一定になる。従って、導光板22の内部への入光量が、上下方向に均一になる。
このため、導光板22の面発光が上下方向に均一になる。故に、バックライトユニット12による照明は上下方向に均一になる。従って、表示パネル11の表示領域は上下方向に均一に明るくなる。
光源部25,25の発光時の発熱に起因する導光板22の熱膨張によって、導光板22の左右両辺部から凹部225,225が失われ、光源部25,25と導光板22の左右両側端面との離隔距離が一定になる。従って、導光板22の内部への入光量が、上下方向に均一になる。
このため、導光板22の面発光が上下方向に均一になる。故に、バックライトユニット12による照明は上下方向に均一になる。従って、表示パネル11の表示領域は上下方向に均一に明るくなる。
以上のようなバックライトユニット12を備える表示装置1は、表示パネル11の表示領域が上下方向に均一に明るいため、表示領域に表示される映像の画質が向上する。
なお、バックライトユニット12は、左側(又は右側)の光源部25のみを備えている構成でもよい。この場合、導光板22の右側(又は左側)の凹部225を設ける必要はない。
なお、バックライトユニット12は、左側(又は右側)の光源部25のみを備えている構成でもよい。この場合、導光板22の右側(又は左側)の凹部225を設ける必要はない。
実施の形態 5.
図8は、本発明の実施の形態5に係るバックライトユニット12が備える導光板22及び光源部24の位置関係を模式的に示す正面図である。図8は、実施の形態1の図3に対応する。
本実施の形態のバックライトユニット12は、実施の形態1のバックライトユニット12と略同様の構成である。以下では、実施の形態1との差異について説明し、その他、実施の形態1に対応する部分には同一符号を付してそれらの説明を省略する。
図8は、本発明の実施の形態5に係るバックライトユニット12が備える導光板22及び光源部24の位置関係を模式的に示す正面図である。図8は、実施の形態1の図3に対応する。
本実施の形態のバックライトユニット12は、実施の形態1のバックライトユニット12と略同様の構成である。以下では、実施の形態1との差異について説明し、その他、実施の形態1に対応する部分には同一符号を付してそれらの説明を省略する。
光源部24の左端部より左側(又は右端部より右側)にLED241は存在しない。一方、光源部24の中央部の左右方向両側には、LED241,241,…が存在している。故に、光源部24の中央部における明るさは、光源部24の左端部(又は右端部)における明るさよりも大きい。換言すれば、光源部24の明るさは左右方向に不均一である。また、光源部24の明るさは左右対称である。
光源部24の中央部における明るさと、光源部24の左端部及び右端部夫々における明るさとの差異が大きい場合、導光板22の下端面22cと光源部24との離隔距離を一定にしても、導光板22の面発光に係る左右方向の不均一さは解消されない。何故ならば、相対的に明るい光源部24の中央部から導光板22の左右方向中央部の内部へ入射する光の量は、相対的に暗い光源部24の両端部から導光板22の左右両端部の内部へ入射する光の量よりも多いからである。
本実施の形態の導光板22は、熱膨張時であっても凹部221を有する。ただし、熱膨張時の凹部221は、非熱膨張時の凹部221よりも浅い凹状をなす。
つまり、本実施の形態においては、導光板22の熱膨張時/非熱膨張時を問わず、光源部24の比較的高温且つ明るい部分から導光板22の下端面22cまでは遠く、光源部24の比較的低温且つ暗い部分から導光板22の下端面22cまでは近い。故に、導光板22の内部への入光量を左右方向に均一にすることができる。
つまり、本実施の形態においては、導光板22の熱膨張時/非熱膨張時を問わず、光源部24の比較的高温且つ明るい部分から導光板22の下端面22cまでは遠く、光源部24の比較的低温且つ暗い部分から導光板22の下端面22cまでは近い。故に、導光板22の内部への入光量を左右方向に均一にすることができる。
本発明の実施の形態に係る照明装置は、表示装置1に組み込まれるバックライトユニット12のようなものに限定されない。例えば、照明装置は、携帯電話機又は携帯情報端末装置等が備える表示部のバックライトユニットとして構成されていてもよい。或いは、照明装置は、シーリングライト又は壁掛け照明器具等として構成されていてもよい。シーリングライトとして構成されている場合、例えば導光板が正面を下向きにして横姿勢で配されていてもよい。
今回開示された実施の形態は、全ての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述した意味ではなく、請求の範囲と均等の意味及び請求の範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
また、本発明の効果がある限りにおいて、表示装置1又はバックライトユニット12に、実施の形態1〜5に開示されていない構成要素が含まれていてもよい。
各実施の形態に開示されている構成要件(技術的特徴)はお互いに組み合わせ可能であり、組み合わせによって新しい技術的特徴を形成することができる。
また、本発明の効果がある限りにおいて、表示装置1又はバックライトユニット12に、実施の形態1〜5に開示されていない構成要素が含まれていてもよい。
各実施の形態に開示されている構成要件(技術的特徴)はお互いに組み合わせ可能であり、組み合わせによって新しい技術的特徴を形成することができる。
1 表示装置
11 表示パネル
12 バックライトユニット(照明装置)
22 導光板
24,25 光源部
11 表示パネル
12 バックライトユニット(照明装置)
22 導光板
24,25 光源部
Claims (4)
- 内部に入射した光を一面から出射させる導光板と、
該導光板の周面に対向配置されている光源部と
を備える照明装置において、
前記光源部の非発光時には、前記光源部と前記周面との離隔距離は、前記光源部の前記導光板の周縁方向の中央部と前記周面における前記中央部に対応する部分との離隔距離が最長であり、
前記光源部の発光時には、前記光源部の発熱によって熱膨張を起こした前記導光板の前記周面が前記光源部に接近して、前記光源部と前記周面との離隔距離が均一になることを特徴とする照明装置。 - 前記光源部の非発光時には、前記導光板の周縁部における前記中央部に対応する部分は凹状であることを特徴とする請求項1に記載の照明装置。
- 前記光源部の非発光時には、前記光源部の前記周縁方向の中央部と前記周面における前記中央部に対応する部分との離隔距離は、前記周縁方向の中心部分に係る離隔距離が最長であり、該中心部分から前記周縁方向の両側に向けて連続的に又は段階的に短くなるようにしてあることを特徴とする請求項1又は2に記載の照明装置。
- 請求項1から3の何れかひとつに記載の照明装置と、
該照明装置によって背面側から照明される表示パネルと
を備えることを特徴とする表示装置。
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